不同下墊面溫度、濕度差異的對(duì)比研究

林蕙靈

（福建師范大學(xué)　地理科學(xué)學(xué)院，福建　福州　350007）

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不同下墊面溫度、濕度差異的對(duì)比研究

林蕙靈

（福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福建福州350007）

摘要：本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)對(duì)比了水泥地、水域兩種不同下墊面連續(xù)兩天的溫濕度差異情況，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析探討，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供借鑒和參考.

關(guān)鍵詞：下墊面；溫度；濕度；對(duì)比

1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/h2>

1.通過(guò)觀測(cè)對(duì)比水泥地、水域不同下墊面溫濕數(shù)據(jù)并經(jīng)過(guò)橫向?qū)Ρ葍山M溫濕度的差異，可以利用觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)改變下墊面的特性和結(jié)構(gòu)提供參考.

2.通過(guò)實(shí)習(xí)操作中的分工合作提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，促進(jìn)同學(xué)間交流.

2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求

觀測(cè)前，先把儀器懸掛在百葉箱或觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)，感應(yīng)部分高度1.50m.在讀數(shù)前4-5分鐘用滴管濕潤(rùn)濕球紗布，然后上好風(fēng)扇發(fā)條（或接通電源）.上發(fā)條切忌過(guò)緊.觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意不要讓風(fēng)把觀測(cè)者自身熱量帶到通風(fēng)管中去.當(dāng)氣溫低于0℃時(shí)，為使溫度表充分感應(yīng)外界情況，應(yīng)于觀測(cè)前半小時(shí)，濕潤(rùn)紗布并上好發(fā)條.然后在觀測(cè)前4分鐘再通風(fēng)一次，但不再潤(rùn)濕紗布.觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意濕球是否結(jié)冰，示度是否穩(wěn)定.

3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.選擇觀測(cè)地點(diǎn)：福建師范大學(xué)東門（裸地），星雨湖畔（水域）.

2.觀測(cè)項(xiàng)目：各下墊面氣溫、濕度的觀測(cè). 3.實(shí)驗(yàn)器材：通風(fēng)干濕表兩臺(tái)，濕度查算表一本. 4.綜合分析不同下墊面氣溫、濕度的差異及原因.

3.2實(shí)驗(yàn)步驟

1.試驗(yàn)儀器的安置

用通風(fēng)干濕表測(cè)溫度、濕度：手提通風(fēng)干濕表，感應(yīng)部分高度1.50m.在讀數(shù)前4-5分鐘用滴管濕潤(rùn)濕球紗布，然后上好風(fēng)扇發(fā)條（或接通電源）.

2.具體實(shí)習(xí)過(guò)程

（1）人員分組：分成A、B兩個(gè)小組. （2）人員分工

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：小組全體成員

實(shí)習(xí)觀測(cè)：8:00-12:00由A組人員觀測(cè)

14:00-18:00由B組人員觀測(cè)

（3）觀測(cè)過(guò)程：

A組全組人員早上7：30至東門進(jìn)行儀器安裝，8:00開(kāi)始觀測(cè).按計(jì)劃每隔20分鐘進(jìn)行測(cè)量，兩名同學(xué)記錄下通風(fēng)干濕表的讀數(shù).兩個(gè)同學(xué)一起讀數(shù)避免個(gè)人造成誤差.

下午14:00換B組同學(xué)以和早上一樣的步驟觀測(cè).

（由于小組人數(shù)不夠，剩下的同學(xué)可以請(qǐng)其他小組成員幫忙.）

4　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理

1.2015年11月14日裸地與水域的溫度對(duì)比情況如下：

圖1裸地與水域溫度對(duì)比（2015.11.14）

從上圖來(lái)看裸地的最高氣溫為25.4℃，最大值出現(xiàn)在14：20和14：0，最低溫度為22℃，最低值出現(xiàn)在9：00和9：40；溫差為3.4℃，總體呈上升趨勢(shì)，于午后14：20出現(xiàn)氣溫最大值后波動(dòng)下降；有兩個(gè)高值分別為25.4℃、25.2℃.

水域的最高氣溫為25.8℃，最大值出現(xiàn)在15：00；最低溫度為20.7℃，最低值出現(xiàn)在8：00；溫差為5.1℃，總體呈上升趨勢(shì)，于午后15：00出現(xiàn)氣溫最大值后波動(dòng)下降；在11：20-12：00之間氣溫直線斜率大，升溫較快.

兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比：①裸地最高氣溫與水域最高氣溫差別不大，裸地最低溫度遠(yuǎn)大于水域最低溫度.②水域溫差大于裸地溫差，水域折線起伏大.③水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來(lái)得早.④裸地和水域都有一個(gè)最高值和一個(gè)次高值，相隔2個(gè)時(shí)間單位.⑤裸地和水域溫度的升降都不是平穩(wěn)的，在相同的時(shí)間段中，裸地的溫度折線和水域的溫度折線都成同一種趨勢(shì)上升或下降，裸地溫度折線升降幅度大，水域溫度折線升降幅度小，但是水域溫度折線的上升和下降的時(shí)間間隔比較長(zhǎng).

2.2015年11月15日裸地與水域的溫度對(duì)比情況如下

圖2裸地與水域溫度對(duì)比（2015.11.15）

從上圖來(lái)看裸地的最高氣溫為25.4℃，最大值出現(xiàn)在15：20；最低溫度為21℃，最低值出現(xiàn)在8：00；溫差為4.4℃；總體呈上升趨勢(shì)，于午后15：20出現(xiàn)氣溫最大值后波動(dòng)下降；有兩個(gè)高值分別為25.4℃、25℃；在10：0-10：40之間氣溫驟降，于10：40達(dá)到最低點(diǎn)后上升；上午總體溫度比下午低.

水域的最高氣溫為25℃，最大值出現(xiàn)在15：00；最低溫度為20.6℃，最低值出現(xiàn)在8：00；溫差為4.4℃；總體呈上升趨勢(shì)，于午后15：00出現(xiàn)氣溫最大值后波動(dòng)下降；有兩個(gè)高值分別為25℃、24.8℃；在11：20-12：00之間氣溫直線斜率大，升溫較快；上午總體溫度比下午低.

兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比：①裸地最高氣溫與水域最高氣溫差別不大，裸地最低溫度大于水域最低溫度.②裸地溫差與水域溫差相等.③水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來(lái)得早.④裸地和水域都有一個(gè)最高值和一個(gè)次高值，相隔大約2個(gè)時(shí)間單位.⑤在早上8：00-12：00這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，裸地溫度出現(xiàn)了2次大的起伏；在下午14：00-18：00這個(gè)時(shí)間段內(nèi)也出現(xiàn)了1次大的起伏；水域溫度折線沒(méi)有出現(xiàn)如此大的起伏.⑥裸地和水域折線統(tǒng)一呈現(xiàn)出上午溫度低于下午溫度的趨勢(shì).

3.2015年11月14日裸地與水域的濕度對(duì)比情況如下：

圖3裸地與水域濕度對(duì)比（2015.11.14）

從上圖來(lái)看裸地的濕度最高可到達(dá)83%，最大值出現(xiàn)在9：00和9：40；最低濕度為58%，最小值出現(xiàn)在14：40和15：20；折線起伏大；平均濕度為69.6%.水域的濕度最高達(dá)到96%，最大值出現(xiàn)在9：00；最低濕度為76%，最小值出現(xiàn)在12：00；平均濕度為85.2%.

兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比：①裸地折線起伏較水域大.②裸地平均濕度小于水域.③裸地和水域折線的總體起伏情況大概一致.④水域濕度折線高于裸地濕度折線.

4.2015年11月15日裸地與水域的濕度對(duì)比情況如下：

從上圖來(lái)看裸地的濕度最高可到達(dá)90%，最大值出現(xiàn)在8：00；最低濕度為62%，最小值出現(xiàn)在16：40；折線起伏大；平均濕度為72.5%.水域的濕度最高達(dá)到94%，最大值出現(xiàn)在8：00；最低濕度為73%，最小值出現(xiàn)在12：00和14：00；平均濕度為83.3%.

圖4裸地與水域濕度對(duì)比（2015.11.15）

兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比：①裸地折線起伏較水域大.②裸地平均濕度小于水域.③裸地和水域折線的總體起伏情況大概一致.④水域濕度折線總體高于裸地濕度折線.

5　分析與討論

在進(jìn)行裸地與水域溫度的對(duì)比中我們發(fā)現(xiàn)：①裸地最高氣溫大于水域最高氣溫.②裸地溫差大于水域溫差.③水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來(lái)得早.④裸地和水域溫度的升降都不是平穩(wěn)的，在相同的時(shí)間段中，裸地的溫度折線和水域的溫度折線都成同一種趨勢(shì)上升或下降，裸地溫度折線升降幅度大，水域溫度折線升降幅度小，但是水域溫度折線的上升和下降的時(shí)間間隔比較長(zhǎng).⑤水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來(lái)得早.

分析：太陽(yáng)輻射是地球表面主要的熱源，也是導(dǎo)致氣溫變化的主要因素.地面接收太陽(yáng)的短波輻射通過(guò)熱量交換等方式提高下墊面溫度.然而由于下墊面性質(zhì)的不同，我們可以觀察出不同下墊面溫度變化的差異.裸地的比熱容小，受到太陽(yáng)短波輻射的影響大，熱量傳遞比較迅速，從而導(dǎo)致氣溫驟升和驟降的情況；水域的比熱容大，受到太陽(yáng)短波輻射的影響較小，熱量傳遞較慢，所以水域的溫差比裸地溫差小，且空氣中的水汽在水面上發(fā)生凝結(jié)（凝華）時(shí)，會(huì)把潛熱釋放出來(lái)，提高下墊面的溫度，受到潛熱的影響較大.

在進(jìn)行裸地與水域濕度的對(duì)比中我們發(fā)現(xiàn)：①裸地折線起伏較水域大.②裸地平均濕度小于水域.③裸地和水域折線的總體起伏情況大概一致.④水域濕度折線總體高于裸地濕度折線.

分析：在一定的溫度下一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕.空氣的干濕程度叫做“濕度”.影響濕度的主要因素是溫度，通常在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下空氣的相對(duì)濕度跟溫度成反比，溫度越高飽和蒸汽壓越大，相對(duì)濕度就越低.由于裸地的比熱容小，受氣溫影響大，導(dǎo)致了裸地的濕度差異明顯大于水域濕度.水域的水汽含量大于裸地的水汽含量，導(dǎo)致裸地的平均濕度小于水域.

6　結(jié)論

1.太陽(yáng)輻射是影響溫度的主要因素，不同下墊面的性質(zhì)不同，導(dǎo)致了接收的太陽(yáng)輻射不同，熱量傳遞的速率不同，呈現(xiàn)出不同性質(zhì)下墊面的溫度差異.

2.溫度是影響濕度的主要因素，通常在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下空氣的相對(duì)濕度跟溫度成反比，溫度越高飽和蒸汽壓越大，相對(duì)濕度就越低.不同下墊面的性質(zhì)不同，導(dǎo)致了溫度的差異，從而影響了水汽的蒸發(fā)速率，呈現(xiàn)出不同性質(zhì)下墊面的濕度差異.

收稿日期：2015年10月9日

中圖分類號(hào)：O482

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-260X（2016）02-0006-02